隨著AMD三代銳龍CPU與X570主板正式發(fā)布,PCIe 4.0總線技術正式從幕后走到臺前。

在此之前,M.2 NVMe SSD走的都是PCIe 3.0(x2/x4)通道,如今全新總線技術的到來,讓SSD又一次進入快車道。據媒體評測,PCIe 4.0 SSD能跑出4000-5000MB/s的讀寫速度,簡直快到爆炸啦。接下來,我們就來揭密PCIe 4.0 SSD,看看這個性能怪獸是怎么來的?
| 回顧PCIe 4.0誕生之路
自從PC問世以來,已經先后出現過多種總線類型了,包括早期的ISA、VESA到PCI-X,還有AGP,這些總線各有千秋,但積累多了就顯得混亂了。就好像AGP,不僅有1x、2x、4x、8x之分,每種接口使用的電壓都不同,并不能兼容,要解決這種情況就只能推出一個大一統(tǒng)的新標準,取代這些落伍的總線,這就是PCIe總線的由來。

從2003年的PCIe1.0到2006年的PCIe 2.0,再到2010年的PCIe 3.0,PCIe總線技術走過16年之久,已經完全在PC電腦中普及。
其實在PCIe 4.0未到來之前,顯卡用的是PCIe 3.0插槽,NVMe M.2 SSD用的也是PCIe 3.0,連USB3.1接口,高性能獨立聲卡也還是PCIe 3.0。這次AMD率先發(fā)力,在自己的新銳龍CPU與X570芯片組上把PCIe 4.0總線技術變成了現實。

從PCIe 3.0到PCIe 4.0,編碼方式不變,但頻率翻倍提升,從8GT/s翻倍到16GT/s,x16帶寬達到了31.5GB/s,雙向接近64GB/s。這意味PCIe 4.0通道下,數據每秒傳輸量高達64GB,這速度甚至比一些普通CPU或內存帶寬都要高了。
| PCIe 4.0 SSD受益最明顯

英特爾曾做過一次測試,4K分辨率144Hz刷新率下,10bit色深這樣的超強畫質設定,顯卡仍舊是跑不完PCIe 3.0 x16通道。不過AMD用3DMark PCIe Feature測試表明,PCIe 4.0可以提升69%的性能,當然這個測試極度消耗硬件資源。不管怎么樣,普通用戶想在顯卡領域享受到PCIe 4.0的福利,至少還需要游戲大作去發(fā)掘利用它多出來的帶寬才行。
雖然顯卡領域現階段難以真正體現PCIe 4.0優(yōu)勢,但是SSD就不同啦,M.2 NVMe SSD變成了PCIe 4.0在最大受益者。

過去我們常說,硬盤是整臺PC最大瓶頸,就像木桶理論中最短的那塊木板。確實,機械硬盤時代或者SATA SSD時代,支持的是AHCI協議,走的是速度極慢的SATA通道(僅600MB/s的最大理論速度),導致硬盤的讀寫速度遠遠跟不上CPU與內存。在三者協同工作中,硬盤自然拖了后腿,讓整機運行效率低下。
如今M.2 NVMe SSD可以走PCIe 4.0通道,讀寫速度一下子躍進至4000-5000MB/s,比之前SATA SSD提升近10倍,比PCIe 3.0 SSD提升也有30-40%左右。硬盤的速度終于真正趕上來,“拖后腿”變成“真大腿”。
| 測試PCI-E 4.0 SSD
由于目前只有AMD第三代銳龍?zhí)幚砥骱蚗570芯片組才支持PCIe 4.0,所以測試平臺采用了 AMD Ryzen 5 3600 CPU 和 X570主板 進行構建。

對比型號:
HOF PRO M.2 【 PCIe 4.0 x 4(8通道)】
HOF M.2 【 PCIe 3.0 x 4(8通道) 】

在CDM測試中,走PCIe4.0 x 4通道的HOF PRO M.2,連續(xù)讀寫速度高達4989/4281 MB/s,比走PCIe3.0 x 4通道的HOF M.2分別提高了44%和53%,性能提升明顯。

PS CC2019打開圖片速度對比
在Photoshop CC2019打開大容量圖片的速度對比中,HOF PRO M.2相比HOF M.2的38秒,只用了27秒的時間,節(jié)省了11秒。

拷貝大文件時間對比
同樣拷貝3份大文件,HOF PRO M.2的平均速度穩(wěn)定在1.4~1.5 GB/s,完成時間19秒。而HOF M.2的平均速度在1 GB/s左右,花費了32秒。對比之下,HOF PRO M.2足足提高了41%。
從各項測試來看,支持PCIe 4.0的HOF PRO M.2優(yōu)勢明顯,PCIe4.0對SSD性能的提升。
| PCIe 4.0 SSD存在的問題
能買到產品少;市面上能夠看到PCIe 4.0 SSD還比較少,像HOF PRO M.2,因為目前只有群聯PS5016-E16主控可以支持PCIe 4.0總線,其他主控廠商還在積極跟進中。

平臺支持有限;如果你手上正好有一塊PCIe 4.0 SSD,想體驗PCIe 4.0所帶來快感,只能選擇AMD最新三代銳龍CPU+X570主板,Intel平臺暫時不支持。據說AMD會陸續(xù)開放X470、B450主板PCIe 4.0支持,如果真是這樣,將有力推動PCIe 4.0 SSD的普及。
發(fā)熱量感人;PCIe 4.0 SSD還有發(fā)熱量感人的問題。本來PCIe 3.0 SSD發(fā)熱量就超高,如今PCIe 4.0帶寬大幅度提升,讀寫速度越來越快,顆粒的溫度也隨之飆升。“控溫”成為PCIe 4.0 SSD面臨的難題。目前沒有更好辦法,所以看到一些PCIe 4.0 SSD戴上厚厚一層金屬散熱片就不要奇怪啦。
總結:
盡管現階段PCIe 4.0 SSD存在著這樣那樣的問題,但SSD追求更快更強更高的性能初衷不會改變的。未來隨著平臺普及,走PCIe 4.0通道M.2 NVMe SSD必將漸漸取代PCIe 3.0通道。
不過,PCIe4.0目前才剛推出,尚未成為市場主流,大家也不必勉強自己第一時間更新換代,等一等,說不定它會更(jiàng)好(jià)呢~
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